Курс Scala 2022. Лекция 3, часть 1. Vector, Map и View.

Введение в первую часть курса программирования на Scala. Обсуждаем проблемы со списками, современными коллекциями, такими как векторы, хэш-таблицы, и эффективное использование коллекций с помощью Pyu.

Эффективность списков в программировании Списки - это реализация последовательностей по умолчанию. Результатом некоторых преобразований коллекций могут быть списки, что может привести к проблемам с производительностью из-за их сложности и потребления памяти. Добавление элементов в конец списка - дорогостоящая операция, особенно во время производственного нагрузочного тестирования.

Проблемы с потреблением памяти и производительностью Списки занимают в два раза больше места, чем массивы, что делает массивы более оптимальными для хранения в памяти. Структура списка со множеством мелких взаимосвязанных элементов затрудняет сборку мусора, что приводит к снижению скорости обработки и высокой загрузке процессора.

Диагностика производительности и служебные ошибки Ошибка "Превышен предел перегрева Jessie" указывает на чрезмерную активность сборщика мусора, вызванную неэффективными алгоритмами, которые создают большое количество временных объектов, таких как списки. Это приводит к высокой загрузке процессора, превышающей возможности системы, что приводит к снижению производительности.

Введение в векторы Векторы представляют собой согласованную коллекцию, которая заменила списки в современных функциональных языках программирования. Новая векторная структура является более сложной и включает алгоритмы, блокирующие деревья и другие оптимизации производительности.

Векторная реализация Старая реализация векторов была похожа на массивы с фиксированными размерами, в то время как новая реализация использует древовидные структуры, когда их размер превышает 32 элемента. Добавление элементов в конце вектора требует реструктуризации, если он достигает максимальной емкости.

Алгоритм балансировки Новая реализация vector включает алгоритм балансировки, который делает такие операции, как добавление элементов или доступ к ним, эффективными, несмотря на их сложность. Для оптимальной производительности реорганизация ограничивается шестью уровнями.

Сравнение эффективности со списками "Вектор" обеспечивает лучшую эффективность, чем "Список", благодаря операциям добавления и доступа к нему в режиме постоянного времени. Однако некоторые операции, такие как декомпозиция на начало и конец, могут быть менее эффективными по сравнению со списками.

Шаблон конструктора для векторного построения "Vector Builder" предоставляет эффективный способ построения векторов с помощью специализированного класса builder вместо того, чтобы собирать их элемент за элементом вручную. Такой подход обеспечивает контролируемое построение без ненужных модификаций после создания.

Понимание хэш-таблиц Хэш-таблицы - это постоянные структуры данных, которые повторно используют части старой структуры при добавлении или удалении элементов. Они используют синтаксис со стрелками для пар ключ-значение, что делает его удобным для хэш-таблиц.

Работа с хэш-картами Чтобы создать таблицу с нуля, мы передаем набор пар ключ-значение, используя синтаксис arrow. Такие методы, как 'get' и 'upLike', могут использоваться для извлечения элементов в хэш-таблице и манипулирования ими.

Ключевые соображения, касающиеся хэш-функций "Хэш-функции должны генерировать уникальные ключи для разных значений, чтобы избежать коллизий. Эффективные операции добавления, удаления и поиска зависят от хороших хэш-функций".

Введение в просмотр Представление - это временное представление, используемое при преобразовании коллекций. Оно позволяет фильтровать и преобразовывать коллекции без создания новых временных коллекций, что делает процесс более эффективным.

Проблемы с текущим кодом Проблема с текущим кодом заключается в том, что каждое преобразование создает новую временную коллекцию, что не очень эффективно. Это приводит к неэффективности при работе с большими списками или векторами.

Два типа представлений Существует два типа представлений: all view и index view. All view обеспечивает последовательный доступ, в то время как index view эффективно извлекает элементы по номеру, но не вычисляет их немедленно по запросу.

Операции с представлениями Операция 'Map' применяет функции к элементам в соответствии с запросом, операция 'Take' пропускает n элементов перед возвратом следующего элемента, а 'Filter' работает только в пределах указанных диапазонов, а не вычисляет для всех элементов.

Преимущества использования представлений Использование представлений позволяет эффективно обходить векторы с использованием методов отложенной оценки без создания ненужных копий или сложных структур данных, как это делают традиционные коллекции.